基于WPF制作一个可编程画板
基于wpf制作一个可编程画板
先上一张效果动图
同样老规矩，先上源码地址：https://gitee.com/akwkevin/aistudio.-wpf.-diagram
简单使用，自定义一个text模块的代码如下
code = @"using system;
namespace aistudio.wpf.csharpscript
{
public class writer
{
public string stringvalue{ get; set;} = ""welcome to aistudio.wpf.diagram"";
public string execute()
{
return stringvalue;
}
}
}";
是不是很简单。
本次扩展的主要内容
1.可编程模块，使用c#语言。
2.控制台打印控件，可以打印程序中的console.writeline数据
3.为了便于大家使用，写了一个box工厂分配box的数据流向效果图。
可编程模块的实现原理
使用microsoft.codeanalysis.csharp.scripting对代码进行编译，生成assembly，然后对assembly反射获得对象，对象内部固定有一个execute方法，每次扫描的时候执行即可。
1.编译使用的using,必须添加引用集，为了省事，把整个程序的reference都放入进行编译，获得引用的核心代码如下：
var references = appdomain.currentdomain.getassemblies().where(p => !p.isdynamic && !string.isnullorempty(p.location)).select(x => metadatareference.createfromfile(x.location)).tolist();
//costura.fody压缩后，无location，读取资源文件中的reference
foreach (var assemblyembedded in appdomain.currentdomain.getassemblies().where(p => !p.isdynamic && string.isnullorempty(p.location)))
{
using (var stream = assembly.getentryassembly().getmanifestresourcestream($"costura.{assemblyembedded.getname().name.tolowerinvariant()}.dll.compressed"))
{
if (stream != null)
{
using (var compressstream = new deflatestream(stream, compressionmode.decompress))
{
var memstream = new memorystream();
copyto(compressstream, memstream);
memstream.position = 0;
references.add(metadatareference.createfromstream(memstream));
}
}
}
}
2.动态编译的代码的核心代码如下：
public static assembly generateassemblyfromcode(string code, out string message)
{
assembly assembly = null;
message = "";
// 丛代码中转换表达式树
syntaxtree syntaxtree = csharpsyntaxtree.parsetext(code);
// 随机程序集名称
string assemblyname = path.getrandomfilename();
// 引用
// 创建编译对象
csharpcompilation compilation = csharpcompilation.create(assemblyname, new[] { syntaxtree }, references, new csharpcompilationoptions(outputkind.dynamicallylinkedlibrary));
using (var ms = new memorystream())
{
// 将编译好的il代码放入内存流
emitresult result = compilation.emit(ms);
// 编译失败，提示
if (!result.success)
{
ienumerable<diagnostic> failures = result.diagnostics.where(diagnostic =>
diagnostic.iswarningaserror ||
diagnostic.severity == diagnosticseverity.error).tolist();
foreach (diagnostic diagnostic in failures)
{
message += $"{diagnostic.id}: {diagnostic.getmessage()}";
console.writeline(message);
}
}
else
{
// 编译成功，从内存中加载编译好的程序集
ms.seek(0, seekorigin.begin);
assembly = assembly.load(ms.toarray());
}
}
return assembly;
}
3.获得编译后的程序集，以及执行。
// 反射获取程序集中 的类
type type = assembly.gettypes().firstordefault(p => p.fullname.startswith("aistudio.wpf")); //assembly.gettype("aistudio.wpf.csharpscript.write");
// 创建该类的实例
object obj = activator.createinstance(type);
// 通过反射方式调用类中的方法。
var result = type.invokemember("execute",
bindingflags.default | bindingflags.invokemethod,
null,
obj,
new object[] { });
代码编辑模块的实现
选择avalonedit控件，另外为了使用vs2019_dark的黑色皮肤，引用官方demo中的hl和texteditlib实现自定义换肤。
官方demo的换肤写的超级复杂，看不懂，但是我们只要理解换肤的核心部分就是动态资源字典，因此我简化下，改进后的核心换肤代码如下：
public class texteditorthemehelper
{
static dictionary<string, resourcedictionary> themedictionary = new dictionary<string, resourcedictionary>();
public static list<string> themes = new list<string>() { "dark", "light", "trueblue", "vs2019_dark" };
public static string currenttheme { get; set; }
static texteditorthemehelper()
{
var resource = new resourcedictionary { source = new uri("/texteditlib;component/themes/lightbrushs.xaml", urikind.relativeorabsolute) };
themedictionary.add("light", resource);
resource = new resourcedictionary { source = new uri("/texteditlib;component/themes/darkbrushs.xaml", urikind.relativeorabsolute) };
themedictionary.add("dark", resource);
application.current.resources.mergeddictionaries.add(resource);
}
/// <summary>
/// 设置主题
/// </summary>
/// <param name="theme"></param>
public static void setcurrenttheme(string theme)
{
onappthemechanged(theme);//切换到vs2019_dark
currenttheme = theme;
}
/// <summary>
/// invoke this method to apply a change of theme to the content of the document
/// (eg: adjust the highlighting colors when changing from "dark" to "light"
/// with current text document loaded.)
/// </summary>
internal static void onappthemechanged(string theme)
{
themedhighlightingmanager.instance.setcurrenttheme(theme);
if (themedictionary.containskey(theme))
{
foreach (var key in themedictionary[theme].keys)
{
applytodynamicresource(key, themedictionary[theme][key]);
}
}
// does this highlighting definition have an associated highlighting theme?
else if (themedhighlightingmanager.instance.currenttheme.hltheme != null)
{
// a highlighting theme with globalstyles?
// apply these styles to the resource keys of the editor
foreach (var item in themedhighlightingmanager.instance.currenttheme.hltheme.globalstyles)
{
switch (item.typename)
{
case "defaultstyle":
applytodynamicresource(texteditlib.themes.resourcekeys.editorbackground, item.backgroundcolor);
applytodynamicresource(texteditlib.themes.resourcekeys.editorforeground, item.foregroundcolor);
break;
case "currentlinebackground":
applytodynamicresource(texteditlib.themes.resourcekeys.editorcurrentlinebackgroundbrushkey, item.backgroundcolor);
applytodynamicresource(texteditlib.themes.resourcekeys.editorcurrentlineborderbrushkey, item.bordercolor);
break;
case "linenumbersforeground":
applytodynamicresource(texteditlib.themes.resourcekeys.editorlinenumbersforeground, item.foregroundcolor);
break;
case "selection":
applytodynamicresource(texteditlib.themes.resourcekeys.editorselectionbrush, item.backgroundcolor);
applytodynamicresource(texteditlib.themes.resourcekeys.editorselectionborder, item.bordercolor);
break;
case "hyperlink":
applytodynamicresource(texteditlib.themes.resourcekeys.editorlinktextbackgroundbrush, item.backgroundcolor);
applytodynamicresource(texteditlib.themes.resourcekeys.editorlinktextforegroundbrush, item.foregroundcolor);
break;
case "nonprintablecharacter":
applytodynamicresource(texteditlib.themes.resourcekeys.editornonprintablecharacterbrush, item.foregroundcolor);
break;
default:
throw new system.argumentoutofrangeexception("globalstyle named '{0}' is not supported.", item.typename);
}
}
}
}
/// <summary>
/// re-define an existing <seealso cref="solidcolorbrush"/> and backup the originial color
/// as it was before the application of the custom coloring.
/// </summary>
/// <param name="key"></param>
/// <param name="newcolor"></param>
private static void applytodynamicresource(componentresourcekey key, color? newcolor)
{
if (application.current.resources[key] == null || newcolor == null)
return;
// re-coloring works with solidcolorbrushs linked as dynamicresource
if (application.current.resources[key] is solidcolorbrush)
{
//backupdynresources.add(resourcename);
var newcolorbrush = new solidcolorbrush((color)newcolor);
newcolorbrush.freeze();
application.current.resources[key] = newcolorbrush;
}
}
private static void applytodynamicresource(object key, object newvalue)
{
if (application.current.resources[key] == null || newvalue == null)
return;
application.current.resources[key] = newvalue;
}
}
使用方法：
texteditorthemehelper.setcurrenttheme("vs2019_dark");
或者 texteditorthemehelper.setcurrenttheme("trueblue");
或者 texteditorthemehelper.setcurrenttheme("dark");
或者 texteditorthemehelper.setcurrenttheme("light");
是不是超级简单。
代码编辑模块的编译与测试
wpf打印控制台数据
///控制台打印方法支持切换运行输出方法console.setout，核心代码如下：
public class consolewriter : textwriter
{
private readonly action<string> _write;
private readonly action<string> _writeline;
private readonly action<string, string, string, int> _writecallerinfo;
public consolewriter()
{
}
/// <summary>
/// console 输出重定向
/// </summary>
/// <param name="write">日志方法委托（针对于 write）</param>
/// <param name="writeline">日志方法委托（针对于 writeline）</param>
public consolewriter(action<string> write, action<string> writeline, action<string, string, string, int> writecallerinfo)
{
_write = write;
_writeline = writeline?? write;
_writecallerinfo = writecallerinfo;
}
/// <summary>
/// console 输出重定向
/// </summary>
/// <param name="write">日志方法委托（针对于 write）</param>
/// <param name="writeline">日志方法委托（针对于 writeline）</param>
public consolewriter(action<string> write, action<string> writeline)
{
_write = write;
_writeline = writeline;
}
/// <summary>
/// console 输出重定向
/// </summary>
/// <param name="write">日志方法委托</param>
public consolewriter(action<string> write)
{
_write = write;
_writeline = write;
}
/// <summary>
/// console 输出重定向（带调用方信息）
/// </summary>
/// <param name="write">日志方法委托（后三个参数为 callerfilepath、callermembername、callerlinenumber）</param>
public consolewriter(action<string, string, string, int> write)
{
_writecallerinfo = write;
}
/// <summary>
/// 使用 utf-16 避免不必要的编码转换
/// </summary>
public override encoding encoding => encoding.unicode;
/// <summary>
/// 最低限度需要重写的方法
/// </summary>
/// <param name="value">消息</param>
public override void write(string value)
{
if (_writecallerinfo != null)
{
writewithcallerinfo(value);
return;
}
_write(value);
}
/// <summary>
/// 为提高效率直接处理一行的输出
/// </summary>
/// <param name="value">消息</param>
public override void writeline(string value)
{
if (_writecallerinfo != null)
{
writewithcallerinfo(value);
return;
}
_writeline(value);
}
/// <summary>
/// 带调用方信息进行写消息
/// </summary>
/// <param name="value">消息</param>
private void writewithcallerinfo(string value)
{
//3、system.console.writeline -> 2、system.io.textwriter + synctextwriter.writeline -> 1、dotnet.utilities.consolehelper.consolewriter.writeline -> 0、dotnet.utilities.consolehelper.consolewriter.writewithcallerinfo
var callinfo = classhelper.getmethodinfo(4);
_writecallerinfo(value, callinfo?.filename, callinfo?.methodname, callinfo?.linenumber ?? 0);
}
public override void close()
{
var standardoutput = new streamwriter(console.openstandardoutput());
standardoutput.autoflush = true;
console.setout(standardoutput);
base.close();
}
}
使用：
consolewriter consolewriter = new consolewriter(_write, _writeline);
console.setout(consolewriter);
动态编译模块的输入输出自动生成
1.输入输出模块：public string value{ get; set;}
2.输入模块：public string value{private get; set;}
3.输出模块：public string value{get;private set;}
4.与外部交互模块：private string value{ get; set;} ,必须同名同属性。 核心代码如下：
public static dictionary<string, list<propertyinfo>> getpropertyinfo(type type)
{
dictionary<string, list<propertyinfo>> puts = new dictionary<string, list<propertyinfo>>()
{
{"input", new list<propertyinfo>() },
{"output", new list<propertyinfo>() },
{"input_output", new list<propertyinfo>() },
{"inner", new list<propertyinfo>() }
};
try
{
foreach (system.reflection.propertyinfo info in type.getproperties(bindingflags.public | bindingflags.instance))
{
if (info.canread && info.canwrite)
{
if (info.setmethod.ispublic && info.getmethod.ispublic)
{
puts["input_output"].add(info);
}
else if (info.setmethod.ispublic)
{
puts["input"].add(info);
}
else if (info.getmethod.ispublic)
{
puts["output"].add(info);
}
}
else if (info.canread)
{
if (info.getmethod.ispublic)
{
puts["output"].add(info);
}
}
}
foreach (system.reflection.propertyinfo info in type.getproperties(bindingflags.nonpublic | bindingflags.instance))
{
if (info.canread)
{
puts["inner"].add(info);
}
}
}
catch (exception ex)
{
}
return puts;
}
最后介绍一下demo的实现
1#.int整数模块，界面定义一个textbox绑定int模块的输入管脚。 2#.box产生模块，如果内部数组为空，那么按照输入管脚的数量初始化一个容量为输入整数数量的数组（随机颜色与形状），然后把数据放到输出管脚，当数据被取走后，下一个数据再次放到输出管脚。 3#.bool模块，为false的时候按照颜色进行分配，为true的时候按照形状进行分配。4#.box分配模块，当输入管脚为空的时候，2#模块的输出可以移动到4#的输入管脚，移动时间为1s，移动完成后，清除2#模块的输出。同时把数据按照颜色或者形状分配到输出，同时把输入管脚清除。 按照颜色分配时： （1.如果颜色为红色，那么输出到1号 （2.如果颜色为橙色，那么输出到2号 （3.如果颜色为黄色，那么输出到3号 （4.如果颜色为绿色，那么输出到4号 （5.如果颜色为青色，那么输出到5号 （6.如果颜色为蓝色，那么输出到6号 （7.如果颜色为紫色，那么输出到7号 按照形状分配时： （1.如果形状为圆形，那么输出到1号 （2.如果形状为三角形，那么输出到2号 （3.如果形状为方形，那么输出到3号 （4.如果形状为菱形，那么输出到4号 （5.如果形状为梯形，那么输出到5号 （6.如果形状为五角星，那么输出到6号 （7.如果形状为六边形，那么输出到7号 6#.有两个红色|圆形收集器（7#，8#），按两个容器中的数量比较反馈，均匀分配到这两个收集器中。 9#，10#，11#，12#，13#，14#按照管脚取走数据即可。
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